[实用新型]气体钻井用安全排砂管汇

说明书

技术领域

本实用新型涉及在油气田钻井工程中，利用气体作为循环介质钻井时的一种气体钻井用安全排砂管汇。 

背景技术

近年来，气体钻井技术在提高机械钻速、发现与保护油气层、治理恶性井漏、降低钻井成本等方面正发挥着重要的作用。在气体钻井技术飞速发展的同时，也暴露出了一些亟待解决的技术问题。特别是在突遇高压高产裂缝性气藏时，地面排砂管汇的安全性问题已成为制约气体钻井技术发展的瓶颈。为了解决此问题，《天然气勘探与开发》2008年04期公开了气体钻井排砂管线优化设计，通过对不同几何尺寸排砂管线的摩阻计算,重点对比分析了排砂管线长度、直径对环空携岩参数的影响,为今后气体钻井排砂管线优选提供了重要的参考依据。 

但该技术也未能从实质上解决地面排砂管汇的安全性问题。尤其是在地理条件不具备采用直通连接方式的地区，运用弯管、三通进行连接存在诸多的安全隐患，高压高产天然气和气体高速携带岩屑对有限排屑能力的地面排砂管汇会产生巨大的瞬时冲击作用力和冲蚀，易导致排砂管线振动甚至爆裂，造成设备损坏及人员伤亡的风险。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有地面排砂管汇存在的上述问题，提供一种气体钻井用安全排砂管汇，本实用新型可防止下部三通、排砂管线由于高压高速流体的冲击而导致爆裂，造成设备损坏及人员伤亡的风险，减小了气体钻井地面设备事故的发生，提高了气体钻井作业的安全性。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种气体钻井用安全排砂管汇，其特征在于：包括直通排砂管线、三通、泄压管线和排砂管线，所述三通分别与直通排砂管线、泄压管线和排砂管线连接，直通排砂管线与井口旋转控制头连接。

所述直通排砂管线与三通的直通接口连接，泄压管线与三通的另一直通接口连接。 

所述泄压管线通过破裂盘与三通连接。 

采用本实用新型的优点在于： 

一、本实用新型包括直通排砂管线、三通、泄压管线和常规排砂管线，所述三通分别与直通排砂管线、泄压管线和常规排砂管线连接，直通排砂管线与井口旋转控制头连接，采用此结构，环空返出的高速携岩气体从井口进入直通管线，通过三通导向，然后进入常规排砂管线流入沉砂池，突然钻遇高压高产地层时，返出的高压高速流体可通过泄压管线排出，防止下部三通、排砂管线由于高压高速流体的冲击而导致爆裂，造成设备损坏及人员伤亡的风险，减小了气体钻井地面设备事故的发生，提高了气体钻井作业的安全性。

二、本实用新型中，所述直通排砂管线与三通的直通接口连接，泄压管线与三通的另一直通接口连接，使直通排砂管线与泄压管线通过三通的三通连接，突然钻遇高压高产地层时，提高了返出的高压高速流体通过泄压管线排出的速度，进一步保证了安全性。 

三、本实用新型中，所述泄压管线通过破裂盘与三通连接，采用此结构，正常钻井时，可以将破裂盘处于闭合状态，井下流体通过井口旋转控制头进入直通排砂管线，在三通处转向进入常规排砂管线，然后流入沉砂池，突然钻遇高压高产地层时，返出的高压高速流体将直接作用于破裂盘，破裂盘随之破裂，高压高速流体将通过泄压管线排出，保护了整套排砂管汇的安全，且安全性极高。 

四、本实用新型解决了气体钻井期间排砂管汇存在的安全问题，且具有结构简单，改造成本低等的优点。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图 

    图中标记为：1、直通排砂管线，2、三通，3、破裂盘，4、泄压管线，5、排砂管线，6、井口旋转控制头。

具体实施方式

一种气体钻井用安全排砂管汇，包括直通排砂管线1、三通2、泄压管线4和常规排砂管线5，所述三通2分别与直通排砂管线1、泄压管线4和常规排砂管线5连接，直通排砂管线1与井口旋转控制头6连接。 

本实用新型的优选实施方式为，所述直通排砂管线1与三通2的直通接口连接，泄压管线4与三通2的另一直通接口连接。 

进一步地，本实用新型的又一优选实施方式为，所述泄压管线4通过破裂盘3与三通2连接。 

本实用新型的工作原理为：本实用新型所述的排砂管汇，从井口旋转控制头6接出直通排砂管线1接出井场后，通过三通2导向将通道导向泄压管线4，三通2的直通方向上破裂盘3正常使用时处于闭合状态。正常钻井时，井下流体通过井口进入直通排砂管线1，在三通2处导流进入常规排砂管线5，然后流入沉砂池。突然钻遇高压高产地层时，返出的高压高速流体将直接作用于破裂盘3，破裂盘3随之破裂，高压高速流体将通过泄压管线4排出，防止下部三通、排砂管线由于高压高速流体的冲击而导致爆裂，造成设备损坏及人员伤亡的风险，从而保护了整套排砂管汇的安全。